某電廠#1機組發電機出線A相手包絕緣不合格處理分析與預防

楊鋒雄

（福州萬山電力咨詢有限公司，福建 福州 350000）

0 引 言

為提高發電機定子運行的安全性、穩定性以及可靠性，發電機定子繞組出線手包絕緣的密實性和相對絕緣強度需符合規范要求，方可完成交接驗收工序。本文研究項目為于2017年12月20日首次對手包絕緣現場測試，試驗結果不滿足規范及廠家技術要求。因此針對手包絕緣試驗不合格現象，先后多次修復并試驗測量。

1 施工、試驗依據

1.1 手包絕緣施工依據

發電機廠家提供的用于施工手包絕緣的圖紙中，1Q7700-S定子出線裝配如圖1所示。1Q7719-S硬接線裝配，用于連接發電機繞組引線和過渡引線。硬連接線裝配現場如圖2所示。1Q7715-S軟連接線裝配，用于連接過渡引線和發電機出線。軟連接線裝配現場如圖3所示。

1.2 手包絕緣測試依據

DL/T 1612—2016《發電機定子繞組手包絕緣施加直流電壓測量方法及評定導則》（以下簡稱《導則》）中規定，交接及現包絕緣后的合格標準為測量電流不大于10 μA，測量電壓不大于1 000 V。手包絕緣施工處理后，應待絕緣材料完全干燥后再進行測量[1]。此外，廠家說明書要求手包絕緣完全固化后方可進行電氣試驗。當數據超出限制時，應找出具體部位。

圖1 定子出線裝配示意圖

圖2 硬連接線裝配現場圖

圖3 軟連接線裝配現場圖

2 手包絕緣測試及不合格原因分析處理

從2017年12月20日至2018年3月19日，一共完成對#1發電機A相首引出線手包絕緣試驗5次。現場根據試驗結果，不斷調整校正，經歷了手包絕緣局部修復和烘烤，再到全部剝除后的重新包裹和烘烤等施工過程，直至試驗合格[2]。

2.1 2017年12月20日，第一次手包絕緣試驗

測試發現，A相首引出線上端頭手包絕緣試驗結果中的泄漏電流為102 μA，電壓為10 kV，不滿足合格標準。鑒于此，施工單位在廠家的指導下在A相原有手包絕緣外表面包裹了多層云母箔和一層硅橡膠自粘帶進行補救。由于當夜要做發電機油密封試驗，需將發電機出線罩人孔門關閉。因此，無時間留給試驗人員再次做手包絕緣試驗，試驗人員離開現場。

2.2 2018年1月5～6日，第二次和第三次手包絕緣試驗

試驗人員到達現場再次進行試驗，發現不合格。經檢查發現，不合格部位手包絕緣較軟，表明手包絕緣未完全干燥。通知安裝單位對手包絕緣烘烤一天，于1月6日下午由調試所再做一次試驗，但試驗結果顯示仍不合格。對此管理方要求安裝單位繼續烘烤手包絕緣，直到手包絕緣變硬。從1月8日晚上8:00開始，在出線罩內添加3個小太陽烘烤手包絕緣，并安排2名發電公司檢修人員，分白班和夜班輪流監控并記錄手包絕緣表面的溫度。手包絕緣的絕緣等級為F級，耐受溫度為155 ℃。按B級絕緣考核，即耐受溫度為130 ℃，在實際烘烤過程中，溫度控制在80 ℃以下。

2.3 2018年1月12日，第4次手包絕緣試驗

1月12日早上停止了A相首引出線上端頭手包絕緣烘烤，烘烤時長共計4天。上午再次做了手包絕緣試驗，試驗前先測試了絕緣電阻，結果在15 s時的絕緣電阻為3.14 GΩ，60 s時的絕緣電阻為9.91 GΩ，絕緣電阻數據良好。而在定子繞組加22 kV直流電壓進行手包絕緣試驗時，泄漏電流為99.63 μA，電壓為9 892 V，結果仍不合格。為找到手包絕緣不合格的原因，對A相首引出線上端頭手包絕緣分成上、中、下3部分進行加直流電壓試驗，試驗結果如表1所示。

表1 上端頭手包絕緣上中下測試部位試驗數據

試驗表明，A相首引出線上端頭手包絕緣下部是泄漏電流的主要來源，而該處絕緣的薄弱環節為通風管道風口。經現場人員及廠家工代判斷，此處不合格的可能原因有以下兩種。一種是手包絕緣云母箔內潮濕，硬連接處裸銅上的電位沿手包絕緣云母箔徑向爬至風管口；另一種是風管口與過渡引線之間未填實。針對前者，需對手包絕緣再進行長時間烘烤，直至內部干透。針對后者，需將風管口與過渡引線之間的空隙用絕緣填料填實。

由于該手包絕緣內部纏裹了一層較厚的硅膠自粘帶，導致云母箔較難烘干，因此需將手包絕緣拆掉，重新包裹。按照圖紙，硬接連處的手包絕緣不需要包裹硅膠自粘帶，只需包裹云母箔；而軟連接處的手包絕緣不需要包裹云母箔，只需包裹硅膠自粘帶。

1月12日下午開始拆除不合格的手包絕緣。拆除后發現，手包絕緣內部云母箔發軟，能明顯感到潮濕。1月13日下午3:00開始重新包裹手包絕緣，并于1月14日上午9:00包裹完成，手包絕緣最外一層玻璃布自粘帶未纏繞，避免影響烘烤效果。隨后加了5個小太陽開始烘烤，并派人監控溫度，手包絕緣表面溫度控制在50 ℃以上，80 ℃以下。

在包裹過程中，需特別注意可能導致試驗不合格的原因，注意如下3點內容。第一，顛倒聚酰亞胺薄膜與絕緣板的安裝順序，確保硬連接部位的裸銅不與云母箔接觸；第二，采用云母箔填實風管口與過渡引線之間的空隙；第三，在包裹完成后立即進行烘烤，在烘烤后的第2天云母箔變硬，達到了初步效果。由于當時發電機要做密封性試驗，因此未待手包絕緣完全烘烤干燥便封上了出線罩人孔門，實際烘烤時間2天。

2.4 2018年3月19日，第五次手包絕緣試驗

2018年3月17 日上午打開發電機出線罩人孔門通風。2018年3月19日上午，調試所再次對前述不合格的手包絕緣進行試驗。從手包絕緣重新包裹完成到重新開始做試驗，期間經歷了2天烘烤、62天的封閉以及2天的自然通風干燥。試驗結果顯示泄漏電流為2 μA，電壓為210 V，滿足規范及廠家要求。

3 經驗反饋

3.1 關于施工注意事項的經驗反饋

云母箔到貨后應冷藏保存。在包裹絕緣時，應嚴格按圖紙及廠家指導施工，不得減少包裹層數，而且應特別重視絕緣薄弱的地方，如風管口、硬連接部分環形引線T接處以及軟連接部分H2出風口的T接處。硬連接處采用云母箔包裹后，不應再采用硅橡膠自粘袋包裹，以免影響云母箔內部深處的干燥。此外，應在發電機肚子底下和出線罩人孔門旁邊設置云母箔疊放刷漆工作平臺，縮短手包絕緣材料進入出線罩的運輸距離和時間，盡可能減少手包絕緣被灰塵污染的可能性。而且在出線罩內包裹手包絕緣時，應在出線罩底板上鋪上三防布，防止固化膠滴落污染出線罩底板。

3.2 關于手包絕緣干燥的經驗反饋

按照廠家圖紙知，室溫不低于20 ℃時，絕緣完全固化時間需要48 h以上，提高溫度可縮短固化所需時間。必要時，特別是在天氣寒冷的冬天，將手包絕緣表面溫度控制在50～80 ℃烘烤2～3天，可使云母箔快速固化。

3.3 關于試驗規范引用的經驗反饋

2006版以及現行的2016版《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》對手包絕緣加直流電壓測量的合格標準均為“所測表面直流電位不應大于制造廠的規定值”。根據發電機廠家出廠試驗報告，定子繞組絕緣電位外移測試合格標準為不大于14 μA。《導則》為近年來頒布的標準，其合格標準為不大于10 μA。在此之前，由于《電氣設備交接試驗標準》中沒有直接列出合格標準值，部分調試所及安裝單位在沒有廠家規定值時，參照的規范為DL/T 596—2005《電力設備預防性試驗規程》，該規范合格標準為“測量電流不大于30 μA”，是DL/T 1612—2016合格標準的3倍，是發電機廠家的2倍。事實上，DL/T 596—2005《電力設備預防性試驗規程》適用階段為投產后及第一次大修時。針對合格標準值，推薦采用廠家規定值和規范《導則》中的要求值。

3.4 關于施工進度的經驗反饋

手包絕緣從包裹開始到具備試驗條件，周期約為4～5天。由于規范合格值要求較高，因此一旦試驗不合格需要返工，則會耽誤整個發電機的后續工作，還會直接影響發電機整體氣密試驗、定子直流耐壓試驗、定子進水沖洗以及定子交流耐壓。嚴重時，會直接影響機組整套啟動。因此，手包絕緣工作必須早做，在發電機出線CT安裝完成后即可開展相關工作。

4 結 論

通過分析調整形成適合本項目及后續項目擴建發電機機組引出線硬連接部分手包絕緣實際施工步驟如下。首先將云母箔包6次，每次疊6層，一共是36層，層與層之間采用環氧固化膠。其次在硬連接外表面包聚酰亞胺薄膜2層，然后在其表面開通風孔，放置絕緣板和通風管，并用玻璃布粘帶固定。再次用玻璃布粘帶固定絕緣板和風管，然后涂刷室溫固化膠，包裹第一次云母箔。然后在云母箔上割出通風孔，包一層玻璃布粘帶固定后，包第二次云母箔，一直包到第6次。最后開始烘烤，在烘烤一段時間后纏上一層玻璃布粘帶。但應注意在包玻璃布粘帶時，應半疊著包。目前發電機定子繞組手包絕緣運行完好，未出現其他異常。